粘贴玻璃纤维条带加固RC双向板的承载力计算

本文对粘贴玻璃纤维条带加固钢筋混凝土板在跨中局部荷载作用下的受力性能进行了试验研究和理论分析,用线形模式、圆扇形模式和弯冲模式分别计算了粘贴玻璃纤维条带加固RC双向板的极限承载能力,并建立了粘贴玻璃纤维加固RC双向板极限承载能力的计算公式。     

FRP加固RC双向板受力全过程的非线性分析

本文通过有限元法模拟和模型试验,对外贴玻璃纤维条带加固钢筋混凝土双向板的受弯性能进行了非线性全过程分析,研究了加固板的挠度以及纤维应变随荷载变化规律,对玻璃纤维条带加固RC双向板的受力机理进行了分析。分析结果表明,通过合理选择有限元数值模型,可以较好地模拟外贴玻璃纤维条带加固RC双向板的受弯性能。分析结果和试验结果均表明外贴玻璃纤维条带可以有效地提高双向板的抗弯刚度、开裂荷载和极限承载力。     

外贴FRP条带加固RC双向板的试验研究及承载力计算

对3组9个简支外贴纤维条带加固RC双向板进行试验研究。外贴纤维条带采用均匀布置和跨中板带加密布置两种粘贴方式。试验中考察了加固板的抗裂性能、变形能力、刚度、裂缝分布等受力性能,对外贴玻璃纤维条带加固RC双向板极限状态时的破坏特征和极限承载能力进行了重点研究。研究结果表明:外贴纤维条带加固能有效延缓裂缝的出现、抑制裂缝的开展、改善结构的抗裂性能及提高结构的极限承载力,加固板的刚度也有一定的提高,但延性略有降低。通过对试验数据的回归,提出双向受力作用下,纤维剥离应变计算公式,分析普通板和纤维加固板板单元截面抵抗弯矩的区别,探讨外贴纤维条带对双向板极限承载力的贡献以及纤维加固双向板板单元截面抵抗弯矩的取值。采用屈服线理论,建立纤维加固板的极限承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。研究成果可供实际加固改造工程参考。     

爆炸荷载作用下外贴FRP加固钢筋混凝土双向板试验研究

通过集团装药隔土爆炸荷载作用下4块外贴FRP条带加固钢筋混凝土双向板和1块普通板的对比试验,考察了裂缝的产生、开展过程及分布形状,分析了FRP加固板的荷载、位移、加速度、钢筋和混凝土以及FRP应变动力响应时程,研究了FRP加固板的抗爆破坏特征。研究结果表明：外贴FRP条带加固能有效延缓混凝土的开裂,限制裂缝的开展,改善钢筋混凝土板的抗爆性能;外贴FRP条带加固后,RC双向板的跨中位移响应、混凝土和钢筋应变响应明显降低,结构的抗爆炸冲击波能力得到明显提高;外贴FRP条带加固双向板在爆炸冲击荷载作用下的破坏形态有受弯破坏和弯曲屈服后的剪切破坏,外贴FRP条带在极限状态时发生了剥离及断裂破坏。图12表6参10     

玻璃纤维增强复材条带与钢纤维砂浆加固损伤柱轴心受压试验研究

通过对1根未加固混凝土(RC)柱和4根加固损伤混凝土(RC)柱进行轴压试验,研究了玻璃纤维增强复材(GFRP)条带及钢纤维砂浆复合加固不同损伤程度RC方柱的轴压性能.分析了同等损伤情况下,GFRP条带对钢纤维砂浆加固损伤RC柱的约束作用;不同损伤情况下,复合加固RC柱的承载力、刚度、延性.结果表明:GFRP条带可以显著...     

E玻纤织物增强磷酸镁水泥基细骨料混凝土薄板加固RC梁抗弯试验研究

提出采用E玻纤织物增强磷酸镁水泥基细骨料混凝土薄板加固RC梁的方法。以加固层织物网层数为主要变化参数,进行了8根加固梁和1根对比梁的抗弯试验研究,分析加固梁的破坏模式、荷载-挠度、荷载-钢筋应变、荷载-混凝土应变关系、裂缝开展情况,研究加固层织物网层数变化对RC梁正截面受弯承载力特性的影响。试验结果表明,该加固方法可以有效地提高梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载;加固后梁的延性降低。基于试验研究,提出了加固梁的受弯承载力计算方法,给出了相关计算公式。     

交变荷载作用下CFRP布加固RC梁耐久性能试验研究

为了探究CFRP布加固钢筋混凝土梁(RC梁)在交变荷载作用下的耐久性,对8根CFRP布加固RC梁进行了恒载和交变荷载作用下的15 d、30 d老化试验,并通过三点弯曲试验得到了试验梁在不同荷载作用下的破坏模式、极限荷载、极限应变、弯曲性能、裂缝数量以及裂缝宽度。结果表明:经交变荷载作用15 d、30 d后,CFRP布加固RC梁的力学性能下降显著,试验梁的极限荷载、剥离荷载与极限应变均呈下降趋势;与相同龄期下的恒载(24 kN)相比,交变荷载作用15 d、30 d后,试验梁的极限应变平均降低了11.44%、15.23%;交变载荷作用下CFRP布加固RC梁的抗裂性能与弯曲性能减弱程度比恒载作用更显著。     

GFRP加固RC柱应变滞后试验分析

本文在试验的基础上 ,详细地分析了GFRP加固RC柱子的时候由于不同工况的存在 ,导致GFRP相对RC柱表面混凝土应变的滞后。从而带来GFRP加固承载力不足的RC柱子时候 ,因为应变滞后而不同程度地降低GFRP对RC柱的约束     

FRP横向加固木柱轴心受压性能计算

在各向异性弹性力学的基础上,根据Tsai-Wu强度准则建立加固木柱屈服荷载和屈服应变的计算公式,进行15根FRP加固木柱的轴心抗压性能试验,详细探讨受载后试件的工作机理和破坏模式。试验结果表明,FRP横向加固木柱可提高木柱的抗压承载力,改善木柱的延性;三层GFRP可提高木柱承载力和峰值应变分别达21.82%和94.95%;加固木柱达到极限荷载时,横向加固层没有出现拉断现象,其横向应变并未达到横向加固层的极限应变,仅为FRP极限拉应变的10%左右。通过分析峰值应变比和约束刚度比的关系,提出加固木柱极限承载力和峰值应变的计算公式。经比较,计算值和试验结果吻合较好。     

碳纤维复材布加固拉挤型玻璃纤维复材方管混凝土短柱试验研究

为研究碳纤维复材(CFRP)布加固对拉挤型玻璃纤维复材GFRP管混凝土短柱力学性能的影响,开展以CFRP布加固层数和混凝土强度等级为设计参数的试验,得到了试件的破坏模式、极限承载力、荷载-位移曲线以及荷载-应变曲线。通过对CFRP加固层数、混凝土强度等级对拉挤型GFRP管混凝土短柱的极限承载力、延性以及刚度影响的分析,结果表明:CFRP布加固后拉挤型GFRP管混凝土短柱的承载力明显提升,当CFRP加固层数为3时的试件极限承载力平均提升116.93%,试件破坏模式也随着CFRP布的加固层数由脆性破坏向塑性破坏转变,试件破坏现象随CFRP布加固层数的增加由侧壁开裂破坏逐渐转向端部破坏,延性得到了一定的提高。保持拉挤型GFRP管壁厚t为5 mm,当拉挤型GFRP管的高宽比H/B为2.25,且宽厚比B/t为20时,管内混凝土强度等级为C30的试件整体变形能力最好,其极限承载力明显高于混凝土强度等级为C20和C40的试件的极限承载力。     

不同表面特征GFRP筋加固钢筋混凝土T形梁抗剪试验研究

为研究不同表面特征的GFRP筋对加固后钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,以不同混凝土强度等级、不同纵筋配筋率以及不同表面特征GFRP筋为参数,对9根钢筋混凝土T形梁进行了表面内嵌GFRP筋的静力加载试验,并分析其影响因素。结果表明,GFRP筋的表面特征是影响加固梁破坏形态的重要因素,光圆GFRP筋加固梁更容易发生粘结破坏。内嵌GFRP筋不能提高试验梁的纯弯段开裂荷载,但能提高弯剪段开裂荷载、屈服荷载和极限荷载。光圆GFRP筋加固对弯剪段开裂荷载影响显著,螺纹GFRP筋加固对屈服荷载和极限荷载影响明显。GFRP筋的表面特征对加固梁抗剪承载力的影响要大于混凝土强度等级和纵筋配筋率。GFRP筋表面特征对其应变大小有明显影响,螺纹GFRP筋的应变远大于光圆GFRP筋,因此螺纹GFRP筋利用率高,加固效果好。     

带裂缝RC双向现浇板力学性能试验研究

钢筋混凝土双向现浇板由于变形、收缩和超载而常常出现各种裂缝。为了解既有裂缝对RC双向现浇板受力性能的不利影响,本文进行了6块带裂缝RC双向现浇板受力性能的对比试验研究,重点研究了既有裂缝对RC双向现浇板受力性能的不利影响。研究结果表明,带裂缝RC双向现浇板的极限承载力有所降低,降低幅度为2.5%～12.7%;破坏时的跨中挠度明显增大,增大幅度达17.4%～51.7%;相同荷载作用下板底跨中钢筋的受拉应变明显增大。而既有裂缝对RC双向现浇板的破坏模式没有明显影响。     

BFRP加固重度预裂钢筋混凝土梁受弯承载力试验研究

为了研究外贴BFRP加固重度预裂RC梁的受弯承载力,通过设置2组试件,对比分析了BFRP加固重度预裂RC梁的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线和荷载-纤维布应变曲线等。研究结果表明:重度预裂RC梁经BFRP加固后,在加载过程中,跨中混凝土沿原裂缝开裂和扩展,达到极限荷载后,受压区混凝土被压碎,BFRP未发生明显破坏;重度预裂RC梁的受弯承载力可达到同BFRP层数加固基准梁的107.99%(1层BFRP)、95.07%(2层BFRP)和99.34%(3层BFRP);BFRP加固重度预裂RC梁的荷载-挠度曲线及荷载-纤维布应变曲线的变化规律与基准梁存在差异。根据BFRP加固重度预裂RC梁的破坏特点,并考虑受压区混凝土抗压强度的折减,提出了适用于BFRP加固重度预裂RC梁的受弯承载力计算公式,经过验证,计算值与试验结果吻合良好。     

基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法

为计算TRC加固受火后混凝土板的承载力,根据平截面假定并考虑高温对钢筋和混凝土本构关系的影响,按照全截面条带划分法,给出了数值计算的步骤与方法,并利用MATLAB编程对加固受火板进行了全过程模拟。计算得到的钢筋、受压混凝土和TRC纤维的应变变化过程以及板的开裂荷载和极限荷载都与试验结果吻合较好,说明该数值计算方法可以较好地计算TRC加固受火后混凝土板的承载力,为后续研究和工程应用提供了指导。     

智能TRC板加固RC梁力电性能试验研究

研制了一种基于碳纤维传感特性的自监测智能TRC板,进行智能TRC板抗弯性能试验,检验智能TRC板的应变传感性能;进行智能TRC板加固RC梁抗弯性能试验,研究智能TRC板加固RC梁抗弯力电性能。研究结果表明,通过TRC电阻变化率和应变的关系,可以实现对TRC结构裂缝的监测;智能TRC板电阻灵敏系数为20,比常用电阻应变片灵敏系数大;加固梁荷载-位移曲线与荷载-电阻曲线基本吻合,智能TRC能够有效地监测试件受力损伤演化过程;智能TRC板加固RC结构,不仅能为结构提供有效承载力和延性,还能为结构在服役阶段的安全性提供有效的监测技术,实现集高效结构和实时结构健康监测于一体之目的。     

嵌入式FRP筋加固梁抗弯承载力分析

通过两点静力荷载作用下3根表层嵌贴FRP筋加固的钢筋混凝土T形损伤梁的试验,研究了嵌入式FRP筋加固梁的破坏特征和受力性能。分析了FRP筋表面特征和FRP筋材料种类对加固梁破坏模式、极限承载力、刚度等方面的影响。试验结果表明:嵌入式FRP筋加固方法能显著提高梁的屈服荷载和极限承载力;加固量一定时,带肋CFRP筋加固梁的极限承载力最高,光圆GFRP筋加固梁的极限承载力最低。在试验研究的基础上,建立了剥离破坏模式下嵌入式FRP筋加固梁的抗弯承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

玻璃纤维(GFRP)片材约束混凝土的受力性能分析

对耐碱玻璃纤维 (GFRP)片材约束混凝土方形截面柱体进行了轴压试验和理论研究 ,探讨了GFRP片材加固柱的受力性能和侧限机理 ,提出了GFRP片材侧限混凝土的应力 -应变关系。在考虑截面有效约束区和非有效约束区的基础上 ,提出了GFRP片材加固混凝土方柱的轴压极限承载力计算方法 ,计算结果和试验数据基本吻合     

GFRP短柱构件轴压性能试验与有限元分析

为探究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)压杆稳定承载性能,对GFRP圆杆进行轴心受压试验,主要考察长细比、截面尺寸以及边界条件对杆件的影响。通过试验得到杆件的极限承载力、破坏模式、荷载-位移曲线和应力-应变曲线。在试验基础上采用有限元软件ABAQUS计算了不同长细比、径厚比的两端铰支GFRP轴压杆的承载力,得到不同径厚比下轴压杆件极限承载力随长细比的变化曲线。结合试验和数值模拟结果,得到了铰支条件下GFRP轴心受力杆件破坏模式随长细比、径厚比的变化规律,为压杆稳定承载力计算公式的提出奠定基础。     

粘钢加固RC梁的正截面承载力

对粘钢加固RC梁在荷载作用下的变形过程和破坏形式进行了理论和试验研究,讨论了粘钢位置和粘钢量对RC梁的短期刚度、挠度、开裂荷载、极限荷载和破坏形式等承载性能的影响,通过理论计算结果与试验结果的比较分析,得出了粘钢加固RC梁承载力折减系数主要随截面相对高度变化的结论,提出了粘钢加固RC梁承载力折减系数、抗弯承载力和挠度的计算公式,给出了工程设计建议和确定合适钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量的技术措施,为粘钢加固RC梁的设计和承载力确定提供了参考依据。     

CFRP板加固砖墙的抗剪承载力

根据经试验验证的有限元模型，选取272种有代表性的墙体，采用ANSYS软件对水平荷载作用下CFRP加固砖墙的受力性能进行了数值模拟分析。结果表明：用CFRP板加固后砖墙的抗剪承载力提高，墙体加固率的适宜范围为0．0006-0．0012；极限状态下CFRP板应变发挥系数取决于砖墙承受的竖向压力及砖墙的加固率；CFRP板的作用相当于拉压杆。以数值模拟分析结果为基础，对已有试验回归结果进行了修正扩充，给出了CFRP板加固砖墙抗剪承载力的计算公式。